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压力容器的失效形式

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压力容器的失效形式

发布日期:2022-11-03 作者: 点击:

压力容器主要用于石油炼制、化学工业,如用于化工厂的各种储罐、合成炉、聚合釜、裂解炉、反应器等。

如今,作为炼油化工中重要设备的压力容器,已经远远突破了原来的应用局限,被广泛用于现代的工业、民用及军工等部门,在科学研究的许多领域也起着重要的作用。今天给大家介绍压力容器的失效形式。

压力容器

通常,产品丧失规定功能的现象被称为失效,而压力容器失效则是由于压力或其他载荷超过许用极限而丧失正常工作的能力。各类压力容器的操作条件复杂多样,而且越来越苛刻,因此压力容器失效的形态也是多种多样的,主要是以强度、刚度、稳定性和腐蚀失效四种方式表现出来。由于压力容器的失效带来的一般都是数万元或上百万元的经济损失,严重时甚至造成人员伤亡的灾难性后果,因此如何预测和解决压力容器的失效问题已受到了人们广泛的关注。要预测和解决压力容器的失效,首先应熟悉、了解压力容器的失效形式。下面就介绍几种常见的失效形式。

一、强度失效,容器中某大应力点超过屈服点后就会出现不可恢复的变形,此时由弹性状态进入塑性状态,随着载荷的增大,容器的塑性区不断地扩大,当载荷大到某一极限时,塑性区就会扩展到一定的范围,容器便失去了承载的能力。

二、刚度失效,容器或容器上的零部件不是因为强度不足,而是由于过大的弹性变形使部件等失去了正常的工作能力。这种失效形式通常出现在密封结构、换热设备等地方。

三、稳定性失效,容器在外压或其他外部载荷的作用下,由稳定的平衡状态变至另一个不稳定的状态,形状发生突然改变而丧失正常的工作能力。

四,腐蚀失效,腐蚀失效是压力容器失效的重要类型之一,金属腐蚀的形式是多种多样的,按金属与周围介质作用的性质分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类,但都是由于其工作环境所引起,包括应力腐蚀、氢脆、蒸汽腐蚀、碱脆、硫腐蚀、钒腐蚀、辐照脆化和液态金属脆化等类型,应力腐蚀失效是指在拉应力作用下,一定材料与一定的介质环境发生应力腐蚀,而Z终导致压力容器失效,是一种延迟破坏,造成的后果也比较严重。由于近代工业技术的发展,材料的工作环境条件越来越苛刻,零部件和材料的应力腐蚀问题也日益突出,解决应力腐蚀问题成为了当今的重要课题。应力腐蚀的必要条件是存在拉应力,而且所用材料与介质环境能发生应力腐蚀。因此,为了解决应力腐蚀问题,设计上通常采用仔细选择应力腐蚀敏感性低的材料、加缓蚀剂或保护层、阳极保护和避免或减小应力集中、改善危险截面的受力状况及避免工件表面层残余应力存在等措施;另外,生产工艺上通常采用适当的热处理工艺来降低材料对应力腐蚀的敏感性和减小工件的残余应力或避免应力集中。

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